ambito de la mecánica clásica preicfes

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Page 1: AMbito de la mecánica clásica   preicfes
Page 2: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Un vector tiene tres características

esenciales:

módulo, dirección y sentido.

Para que dos vectores sean

considerados iguales, deben tener

igual módulo, igual dirección e

igual sentido.

Los vectores se representan

geométricamente con flechas

y se le asigna por lo general una

letra

Page 3: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Suma manera geométrica

Al sumar dos vectores se obtiene otro vector (vector suma o resultante). Para

obtener el vector suma es necesario recurrir a lo que se conoce como “regla del

paralelogramo”. Esto es, se construye un paralelogramo que tenga los vectores

como lados y se traza la diagonal del mismo para obtener el vector suma.

Page 4: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Resta de manera geométrica

Para la resta se procede de la misma forma que la suma, pero el vector

que resta se debe dibujar con sentido contrario, o sea el signo

negativo cambia el sentido del vector. Luego el vector resultante es

el que va desde el punto inicial del primer vector, hasta el final del

vector que se le cambio el sentido.

Cabe mencionar que la resta no es conmutativa

Page 5: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Multiplicación de un escalar por un vector

Page 6: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

COMPONENTES RECTANGULARES

Se basa en escribir un vector como suma de otros dos los cuales son

ortogonales (perpendiculares entre si), para ello se apoya en el plano

cartesiano, los vectores que se suman deben estar en alguno de los

ejes. Las componentes rectangulares se llaman así porque se

fundamenta en la construcción de un rectángulo.

Page 7: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Las magnitudes fundamentales son aquellas magnitudes físicas elegidas por

convención que permiten expresar cualquier magnitud física en términos de

ellas.

Gracias a su combinación, las magnitudes fundamentales dan origen a

las magnitudes derivadas.

Las siete magnitudes fundamentales utilizadas en física adoptadas para su uso

en el Sistema Internacional de Unidades son la masa, la longitud, el tiempo,

la temperatura, la intensidad luminosa, la cantidad de sustancia y

la intensidad de corriente.

Page 8: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

El análisis dimensional es una herramienta que permite simplificar el estudio de

cualquier fenómeno en el que estén involucradas muchas magnitudes físicas en

forma de variables independientes

Un ejemplo de Análisis dimensional

Page 9: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Magnitudes físicas Cinemática (conceptos

básicos) Desplazamiento y espacio

recorrido Velocidad Gráficas espacio-tiempo Gráficas posición-tiempo Gráficas velocidad-tiempo

Movimiento uniforme Movimiento rectilíneo uniforme Movimientos con aceleración

Movimiento rectilíneo uniformemente variado

Movimiento circular uniforme I(magnitudes lineales)

Movimiento circular uniforme II(magnitudes angulares) (Relaciones)

Page 10: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

VECTORIALES

hay que indicar además su dirección y sentido. Se representan por vectores.

Ej: velocidad, peso,espacio recorrido.

VECTOR es un segmento orientado que consta de los siguientes elementos:

MAGNITUDES FÍSICAS

Pueden ser

ESCALARESquedan perfectamente definidas por su valor y unidad. Ej: masa, volumen, tiempo....

1. MÓDULO: su longitud.

2. PUNTO DE APLICACIÓN: el punto del que parte.

3. DIRECCIÓN: la de la recta sobre la que se encuentra.

4. SENTIDO: indicado por el extremo del vector.

1

2

3

4

Page 11: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

CRITERIO DE SIGNOS

++

CINEMÁTICAes la parte de la física que estudia los movimientos sin considerar las causas que los producen

MÓVIL

es el cuerpo cuyo estado de reposo o

movimiento se está estudiando

RECTILÍNEOS CURVILÍNEOS

MOVIMIENTO

es el cambio de posición con respecto al SR

CONCEPTO RELATIVO DE REPOSO O MOVIMIENTO

reposo o movimiento dependen del sistema de referencia elegido.

SISTEMA DE REFERENCIA

es un elemento respecto al cual se estudia la situación de un móvil

TRAYECTORIA

es la línea definida por las diferentes posiciones que va

tomando el móvil.

La forma de la trayectoria depende del SR

POSICIÓN

es el lugar que ocupa el móvil en un instante con respecto al sistema de referencia. Se puede expresar:

•Por coordenadas

0

Sobre la trayectoria •Por el vector de posición

Page 12: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

DESPLAZAMIENTO

es el segmento orientado que une la posición inicial con la final. Es un vector que tiene su origen en la

posición inicial y su extremo en la posición final.

O

ESPACIO RECORRIDOes la longitud recorrida por el móvil sobre la trayectoria.

O

Ds = s2 – s1

Dr = r2 – r1r1

r2

Dr

1

2

1

2

Su unidad en el S.I es el metro m

ESPACIO RECORRIDO Y DESPLAZAMIENTO

SÓLO COINCIDEN SI LA TRAYECTORIA ES RECTILÍNEA Y NO CAMBIA EL SENTIDO DEL

MOVIMIENTO

s2

Ds

s1

Page 13: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

VELOCIDAD MEDIA

es el cociente entre el desplazamiento y el tiempo invertido en realizarlo.

Es una magnitud vectorial cuya dirección y sentido coincide con las del

desplazamiento

Puede ser + o -

RAPIDEZ MEDIA O CELERIDAD MEDIA el cociente entre el espacio recorrido y el tiempo invertido en recorrerlo. También se llama velocidad media respecto a la

trayectoria.

Ds s2 – s1

vm = =

Dt t2 – t1Es una magnitud escalar por eso es siempre positiva.

La unidad de velocidad en el S.I. es el m/s

VELOCIDAD INSTANTÁNEAes la velocidad que lleva el móvil en cada instante.

Es un vector tangente a la trayectoria cuyo módulo es la rapidez

Dr r2 – r1

vm = =

Dt t2 – t1

Page 14: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

s

(m)

t (s)

Sus características son:

Puesto que el espacio recorrido es siempre positivo la gráfica espacio-tiempo siempre sale en el primer cuadrante

y siempre es ascendente

Permiten conocer espacios recorridos a tiempos no medidos

Permiten conocer tiempos a espacios no medidos.

Permiten detectar cambios de velocidad

No permiten obtener información sobre la trayectoria.

Si el movimiento es uniforme la gráfica es una línea recta ascendente

Si el móvil está parado la gráfica es una línea horizontal

GRÁFICA ESPACIO-TIEMPO

Consiste en representar el espacio recorrido (Eje Y) en función del tiempo (Eje X)

Page 15: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

s

(m)

t (s)

Sus características son:

Como la posición puede ser + o - , la gráfica puede estar por encima o por debajo del eje X

Permiten conocer posiciones a tiempos no medidos

Permiten conocer tiempos a posiciones no medidas.

Permiten detectar cambios de velocidad

Permiten dibujar la trayectoria

Si el movimiento es uniforme la gráfica es una línea recta

Si el móvil está parado la gráfica es una línea horizontal

GRÁFICA POSICIÓN-TIEMPO

Consiste en representar la posición (Eje Y) en función del tiempo (Eje X)

Nos da información sobre el movimiento

Page 16: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

GRÁFICAS VELOCIDAD-TIEMPO

V

(m/s)

0t (s)

GRÁFICA RAPIDEZ MEDIA - TIEMPOConsiste en representar la rapidez media ( Eje Y) frente al tiempo (Eje X)

Permiten conocer la rapidez a tiempos no medidos

Permiten conocer tiempos a rapidez no medida.

El área encerrada entre la gráfica y el eje de abcisas es el

espacio recorrido por el móvil en ese tiempo.

S = base . altura = tiempo.v

V

(m/s)

t (s)0

GRÁFICA VELOCIDAD MEDIA - TIEMPOConsiste en representar la velocidad media ( Eje Y) frente al tiempo (Eje X)

Permiten conocer velocidades a tiempos no

medidos

Permiten conocer tiempos a velocidades no medidas.

El área encerrada por la gráfica y el eje de abcisas es

el espacio recorrido por el móvil en ese tiempo.

S = base . altura = tiempo.v

Puesto que el desplazamiento puede ser + o – la

gráfica puede aparecer por encima o por debajo del eje

X

Page 17: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

s - s0 = espacio recorrido por el móvil en el tiempo t - t0

s final = s = posición del móvil medida sobre la trayectoria en el instante considerado

s = vt

s = s0 + vt

El móvil recorre espacios iguales en tiempos iguales.

s = s0 + v (t-t0)

t final = t = instante considerado

t inicial = t 0 = instante en que comienza la observación

Si se comienza a cronometrar cuando comienza la observación t0=0

Si s0 = 0

s - so

v =

t - t0

La rapidez media coincide con la instantánea que se mantiene constante.

A partir de la

definición de

rapidez

s inicial =s 0 = posición del móvil medida sobre la trayectoria cuando comienza la observación

MOVIMIENTO UNIFORME

Estas ecuaciones sirven para cualquier trayectoria

Las gráficas espacio- tiempo o posición –tiempo son rectas cuya pendiente es la velocidad

Page 18: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

s-s0 = r-r0

s0 = r0 s = r

0

s0

r0 s r

coinciden el espacio recorrido y el módulo del desplazamiento

coinciden la rapidez y el módulo de la velocidad

la trayectoria es rectilínea

La velocidad es constante en módulo, dirección y sentido.

Un movimiento es

rectilíneo uniforme si:

Para este tipo de

movimiento

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

Page 19: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

MOVIMIENTOS CON ACELERACIÓN

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO

ACELERACIÓN es una magnitud que informa de los cambios de velocidad.

En el S.I se mide en m/s2a = Dv/Dt

Un movimiento es

rectilíneo uniforme si:

la trayectoria es rectilínea

La aceleración es constante en módulo , dirección y sentido.

Para este tipo

de

movimiento

- La velocidad varía la misma cantidad para un mismo tiempo ( varía uniformemente)

El vector velocidad y el vector aceleración tienen la misma dirección

La aceleración media coincide con la instantánea

Si el vector velocidad y el vector aceleración tienen el mismo sentido la velocidad aumenta su valor y el movimiento será acelerado

Si el vector velocidad y el vector aceleración tienen sentidos contrarios la velocidad disminuye su valor y el movimiento será retardado.

ACELERADO.

Se aleja del origen

en sentido positivo

aumentando su V

ACELERADO.

Se aleja del origen

en sentido negativo

aumentando su V

ACELERADO.

Se acerca al origen

en sentido negativo

aumentando V

ACELERADO.

Se acerca al origen

en sentido positivo

aumentando V

RETARDADO.

Se aleja del origen

en sentido negativo

disminuyendo V

RETARDADO.Se aleja del

origen en sentido negativo

disminuyendo V

RETARDADO

Se acerca al origen

en sentido positivo

disminuyendo V

RETARDADO. Se acerca

origen en sentido negativo

disminuyendo V

Page 20: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

v2

an =

r

Un movimiento es circular

uniforme si:El móvil recorre arcos iguales en tiempos iguales,

por tanto, la velocidad angular es constante

la trayectoria es circular

Se pueden describir magnitudes lineales y

angulares

ESPACIO LINEAL O ARCO RECORRIDO s

es la longitud recorrida por el móvil medida sobre la trayectoria

VELOCIDAD LINEAL v

es un vector de módulo constante pero de dirección variable.

El vector velocidad es un vector tangente a la trayectoria que va

cambiando de dirección a medida que avanza el móvil, por esto

el movimiento circular uniforme es un movimiento

acelerado .

ACELERACIÓN NORMAL an

Es la magnitud que informa del cambio de dirección del vector velocidad

LINEALES

v

v

v

v

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME I

Page 21: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

VELOCIDAD ANGULAR w

es el cociente entre el ángulo girado por el radio y el tiempo invertido

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME II

ANGULARES

ESPACIO ANGULAR O ÁNGULO DESCRITO POR EL RADIO f

Se puede expresar en :

1rev = 360º = 2p rad

una circunferencia tiene 360º

una revolución es una vuelta completa a la circunferencia

un radián es el valor del ángulo cuyo arco coincide con el radio

grados

revoluciones

radianes

s

f =

R

f

w =

DtSe expresa en rad/s o en rpm

s = f r v = w rRELACIONES ENTRE MAGNITUDES LINEALES Y ANGULARES

OTRAS MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

PERIODO (T) es el tiempo que tarda el móvil en dar una vuelta completa. Se mide en s

FRECUENCIA (n )es el número de vueltas que efectúa el móvil en la unidad de tiempo. Se mide en Herzios (s-1)

Ambas se relacionan por:

Como una vuelta completa 2p se efectúa en un tiempo t=T

T = 1/n

2p

w =

T

2p

=

w

n = 2p w

Volver a índice Cinemática

Page 22: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Dinámica: relación entre fuerza y trayectoria

Las leyes de Newton

-Primera ley de Newton: la inercia

-Una partícula libre se mueve con movimiento uniforme y

rectilíneo respecto de un sistema de referencia inercial.

-La relatividad del movimiento uniforme

-Segunda ley de Newton: masa y fuerza

-Unidad y dimensiones de la fuerza

-Masa inercial

amF

=

-Tercera ley de Newton: acción y reacción

-La fuerza ejercida por un cuerpo sobre otro siempre

es igual y de sentido contrario a la ejercida por el

segundo sobre el primero

Page 23: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Fuerzas elementales

-Fuerza gravitatoria

-Fuerza electromagnética

-Fuerzas nucleares (fuerte y débil)

Fuerzas derivadas

-Fuerzas de contacto

-Fuerzas elásticas

-Fuerzas de rozamiento

-Fuerzas musculares

-Enlace químico

Page 24: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

El rozamiento o fricción

Rozamiento entre sólidos

Determinación del coeficiente de rozamiento

RF KCoeficiente de rozamiento

Page 25: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Sobre la pelota en rotación actúa la fuerza centrípeta, igual a

la tensión de la cuerda. La pelota ejerce sobre la cuerda y,

por tanto, sobre el joven una fuerza de contacto igual y de sentido

contrario (fuerza centrífuga).

Page 26: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La fuerza gravitatoria

Ley de la gravitación universal (Newton, 1687)

2 r

MmF G u

r=

Page 27: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Caída libre

a) Velocidad horizontal nula

b) Velocidad horizontal apreciable

c) Velocidad horizontal igual a la velocidad orbital

Page 28: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La aplicación de una fuerza

perpendicular a una

distancia (brazo) del eje de

rotación fijo produce un

torque. Se manifiesta en la

rotación del objeto.

rF=rotación de Eje

F

r

Unidades para torque

S.I.: (N · m)

C.G.S.:(dina · cm)

Page 29: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Si por la aplicación de un

torque el cuerpo tiende a

girar en

sentido contrario a las

manecillas del reloj, el

torque es positivo.

sentido de las manecillas

del reloj, el torque es

negativo.

A menos que se indique lo

contrario

Page 30: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

El equilibrio rotacional de

un cuerpo rígido se

obtiene por la aplicación

de dos o más torques, de

modo que el torque

resultante sea nulo

0=

Page 31: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

𝐹

𝜃 𝐹𝑥 = 𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃

∆𝒙

𝑊 = 𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃 ∆𝑥

Page 32: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Las unidades de trabajo son 𝑁𝑚. 1 𝑁𝑚se llama 1 Joule (J).

Es posible aplicar una fuerza o mover un objeto sin efectuar trabajo:

• Si no hay desplazamiento, el trabajo es cero.

• Si la fuerza aplicada es perpendicular al desplazamiento el trabajo es cero porque cos(90𝑜) = 0.

El trabajo neto efectuado sobre un objeto es la suma de todos los trabajos efectuados por las fuerzas que actúan sobre el objeto.

Page 33: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Definimos Energía como “la capacidad de efectuar trabajo”.

Un objeto en movimiento puede efectuar trabajo sobre otro con el que haga contacto. Entonces el objeto tiene “energía de movimiento”- Energía Cinética.

Page 34: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Definimos Energía como “la capacidad de efectuar trabajo”.

Un objeto en movimiento puede efectuar trabajo sobre otro con el que haga contacto. Entonces el objeto tiene “energía de movimiento”- Energía Cinética.

Para acelerar un objeto desde el reposo hasta una velocidad 𝒗, en una

distancia 𝒅, hay que aplicar una fuerza neta 𝑭𝒏. El trabajo efectuado por esta fuerza neta es:

Ahora el objeto tiene la capacidad de efectuar trabajo, es decir tiene energía, de

𝑾𝒏 = 𝑭𝒏 × 𝒅 = 𝒎× 𝒂 × 𝒅

𝒗𝟐 = 𝒗𝟎𝟐 + 𝟐𝒂𝒅 𝒗𝟐 = 𝟐𝒂𝒅 𝑾𝒏 =

𝟏

𝟐𝒎𝒗𝟐

𝟏

𝟐𝒎𝒗𝟐

𝑣0 = 0

FIS109C – 2: Física para Ciencias 1er semestre 2014

Page 35: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Definimos la Energía Cinética (𝑲) como:

Efectuando un trabajo neto de 𝑾𝒏 aumenta o disminuye la energía cinética del objeto por la misma cantidad.

Las unidades de Energía son Joules.

Energía es un escalar.

Entonces:

𝐾 =𝟏

𝟐𝒎𝒗𝟐

𝑾𝒏 = ∆𝑲

FIS109C – 2: Física para Ciencias 1er semestre 2014

Page 36: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Mientras el ladrillo cae la fuerza de gravedad efectúa trabajo sobre él.

Por lo tanto su energía cinética aumenta.

Cuando el ladrillo toca el clavo tiene la capacidad de efectuar trabajo sobre él.

Debido a su posición ℎ el ladrillo tiene el potencial de hacer trabajo, es decir, tiene energía potencial. En este caso es energía potencial gravitacional.

Energía Potencial Gravitacional (𝑼𝒈)

h

ladrillo

clavo

Se define la energía potencial como la energía almacenada capaz de realizar

trabajo o convertirse en energía cinética.

FIS109C – 2: Física para Ciencias 1er semestre 2014

Page 37: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Cuando el ladrillo toca el clavo tiene velocidad de

Importante: 𝑼𝒈 es igual a la cantidad de trabajo necesario para levantar

el objeto a la altura h.

y entonces energía cinética es

Por lo tanto antes de caer tenía la energía potencial gravitacional,

𝒗 = 𝟐𝒈𝒉

𝟏

𝟐𝒎𝒗𝟐 =

𝟏

𝟐𝒎( 𝟐𝒈𝒉)𝟐= 𝒎𝒈𝒉

𝑼𝒈 = 𝒎𝒈𝒉

FIS109C – 2: Física para Ciencias 1er semestre 2014

Page 38: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La energía mecánica 𝑬 se define como:

𝑼 = 𝟒𝟎 𝑱𝑲 = 𝟎

𝑼 = 𝟐𝟎 𝑱𝑲 = 𝟐𝟎 𝑱

𝑼 = 𝟎𝑲 = 𝟒𝟎 𝑱

𝒎 = 𝟐 𝒌𝒈𝒗 = 𝟎

𝒉 = 𝟏, 𝟎 𝒎

𝒉 = 𝟎, 𝟎 𝒎

𝑬 = 𝟒𝟎 𝑱

𝑬 = 𝑲 + 𝑼

𝒉 = 𝟐, 𝟎 𝒎

𝟒𝟎 𝑱𝟒𝟎 𝑱

Page 39: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Una fuerza es conservativa si el trabajo que realiza sobre un objeto que se desplaza en una trayectoria cerrada (vuelve al punto de partida) es cero.

Gravedad es una fuerza conservativa.

La energía mecánica de un sistema aislado permanece constante si los

objetos interactúan sólo por medio de fuerzas

conservativas.

𝑬𝒊 = 𝑬𝒇𝑲𝒊 +𝑼𝒊 = 𝑲𝒇 + 𝑼𝒇

Page 40: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Un resorte puede almacenar energía elástica cuando está comprimido o extendido. El resorte comprimido o estirado tiene energía potencial elástica porque cuando se suelta puede efectuar trabajo sobre un objeto.

Para calcular la cantidad de energía potencial de un resorte comprimido hay que calcular el trabajo necesario para comprimirlo.

𝐹: fuerza aplicada al resorte (= 𝑘𝑥)𝑑: distancia comprimida (= 𝑥).

Pero la fuerza depende de la compresión entonces cambia mientras se

comprime el resorte.

Entonces se usa el valor promedio de la fuerza:

Entonces el trabajo necesario es:

Por lo tanto la energía potencial elástica es:

𝑾 = 𝑭 × 𝒅

𝑭 =𝟏

𝟐𝒌𝒙

𝟏

𝟐𝒌𝒙𝟐

𝑼𝒆 =𝟏

𝟐𝒌𝒙𝟐

Page 41: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La fuerza de roce es una fuerza no conservativa.

Si hay roce en el sistema la fuerza de roce efectúa trabajo sobre un objeto

en movimiento.

Este trabajo se pierde del sistema en la forma de calor (energía térmica) y

no se puede recuperar. Por lo tanto la energía mecánica final del sistema

es menor que la inicial.

𝑬𝒇 − 𝑬𝒊 = 𝑾𝑹 = −𝑭𝑹 × 𝒅

Page 42: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

1. Cantidad de Movimiento ( p )

Es una magnitud física vectorial cuya dirección

y sentido coincide con el de la velocidad.

La cantidad de movimiento mide el grado de

oposición que presenta un cuerpo en contra

de algún agente externo, que pretende alterar

su velocidad y su masa.

vmP

=

Page 43: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Unidades de la Cantidad de Movimiento.

Kg . m/s : Sistema Internacional MKS

g. c/s : Sistema Internacional CGS

Utm . m/s : Sistema Técnico o Gravitacional

1. Cantidad de Movimiento ( p )

vmP

=

Page 44: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

1- Cantidad de Movimiento ( p )

vmP

=

Agente externo

Agente externo

A

D

C

B

m

5m

m

m

v

v

Si A y B tiene igual velocidad,

es mas fácil detener a A que a

B

pA< pB

5v

v

Si C y D tiene igual masa, es

mas fácil detener a C que a D

pC< pD

Mide el grado de oposición que presenta un

cuerpo en contra de algún agente externo.

Page 45: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

En un choque entre dos o mas cuerpos, el vector resultante o suma de los vectores cantidad de movimiento después del choque, es igual al correspondiente a la cantidad de movimiento antes del choque.

4. Principio de conservación de la cantidad

de movimiento

m1 u1 +m2 u2 = m1 v1 + m2 v2

Σ Cantidad de movimiento antes

del choque=

Σ Cantidad de movimiento después

del choque

Σ P antes del choque = Σ P después del choque

Page 46: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

4. Principio de conservación de la cantidad

de movimiento

m1 u1 +m2 u2 = m1 v1 + m2 v2

Σ P antes del choque = Σ P después del choque

Donde:

u1, u2 : velocidades antes del choque.

v1, v2 : velocidades después del choque.

m1, m2 : masa de los cuerpos que chocan.

Page 47: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La suma algebraica de las componentes

de los vectores cantidad de movimiento

en una dirección cualquiera no varía por

efecto del choque.

4A. Principio de conservación de la cantidad

de movimiento. (componentes)

Σ Px antes del choque Σ Px después del choque

Σ Py antes del choque Σ Py después del choque

=

=

Page 48: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

PROPIEDADES

FUNDAMENTALES

DE LOS LIQUIDOS

Page 49: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Es la fuerza por unidad de área.

Cuociente entre la fuerza ejercida y el área

perpendicular sobre la cual se ejerce.

(N / m2) = (Pa) : Pascal

A

Fp =

Page 50: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Principio de Pascal: Un líquido ejerce en

un punto una presión en todas

direcciones con la misma intensidad.

Page 51: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La presión dentro de un líquido en reposo

llamada “presión hidrostática” en un punto

a la profundidad “h” bajo la superficie de

un líquido, es directamente proporcional a

la profundidad.

P h = D g h

P h = Presión hidrostática.

D = Densidad del líquido.

h = Profundidad.

Page 52: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La presión atmosférica, al nivel del mar,

en promedio es de 1,013 x 105 (N/m2).

Este valor se usa para definir otra unidad

de presión de mayor uso: la atmósfera(que

se abrevia atm).

Page 53: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

la presión absoluta "p" en el interior de

cualquier líquido en equilibrio está dada

por la ecuación fundamental de la

hidrostática:

p = p a + D g h

Page 54: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Establece que todo cuerpo, total o parcialmente sumergido en un fluido, es empujado hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo. La fuerza ejercida por el fluido se conoce como fuerza de flotación o empuje hidrostático.

Esto significa que el cuerpo sumergido en un fluido parecerá más liviano que en el vacío, en una cantidad igual al valor del empuje ejercido por el fluido.

Page 55: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La fuerza de flotación se calcula mediante la ecuación:

E = D f g V

D f es la densidad del fluido

V es el volumen del cuerpo parcial o totalmente

sumergido.

Page 56: AMbito de la mecánica clásica   preicfes
Page 57: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Es el estudio de los fluidos en

movimiento.

Movimiento de un objeto dentro de un

fluido.

La velocidad de un fluido está relacionada

con el área que atravieza.

Page 58: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

La velocidad de un fluido es inversamente

proporcional al área que atravieza.

“ecuación de continuidad”

A 1 v 1 = A 2 v 2

Page 59: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

equivale al volumen de fluido que pasa por

una determinada sección en cada unidad

de tiempo.

se define operacionalmente mediante el

cuociente:

Q = V / Dt

Page 60: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

Es una consecuencia de la ley de conservación

de la energía.

La velocidad de un fluido depende de la presión

y de la altura a la cual se encuentre.

Page 61: AMbito de la mecánica clásica   preicfes

p + D v 2 / 2 + D g h = Constante

p 1 + D v1 2 / 2 + D g h 1 = p 2 + D v2

2 / 2 + D g h 2